Elektromagnet, naprava, sestavljena iz jedra magnetnega materiala, obkroženega s tuljavo, skozi katero se prenaša električni tok, da magnetizira jedro. Elektromagnet se uporablja tam, kjer so potrebni magnetni tokovi, ki jih je mogoče nadzorovati, kot v primerih, pri katerih je treba magnetni tok spreminjati, obrniti ali vklopiti in izklopiti.
Inženirska zasnova elektromagnetov je sistematizirana s pomočjo koncepta magnetnega vezja. V magnetnem vezju je magnetomotivna sila F ali Fm definirana kot amperski obrati tuljave, ki ustvarjajo magnetno polje za proizvodnjo magnetnega toka v vezju. Torej, če tuljava n obratov na meter nosi tok i amper, je polje znotraj tuljave ni amperov na meter in magnetomotivna sila, ki jo ustvari, je ničelna ampere, kjer je l dolžina tuljave. Bolj priročno je magnetomotivna sila Ni, kjer je N skupno število obratov v tuljavi. Gostota magnetnega toka B je v magnetnem vezju enaka gostoti toka v električnem vezju. V magnetnem vezju je magnetni ekvivalent toka skupni tok, ki ga simbolizira grška črka phi, ϕ, ki jo poda BA, kjer je A območje preseka magnetnega vezja. V električnem vezju je elektromotorna sila (E) povezana s tokom, i, v tokokrogu z E = Ri, kjer je R upornost vezja. V magnetnem vezju F = rϕ, kjer je r nenaklonost magnetnega vezja in je enakovredna uporu v električnem vezju. Zaviranje dobimo tako, da delimo dolžino magnetne poti l na prepustnost na površino preseka A; torej r = l / μA, grška črka mu, μ, ki simbolizira prepustnost medija, ki tvori magnetno vezje. Enote nenaklonjenosti so amper-obrati na weber. Ti koncepti se lahko uporabijo za izračun nenaklonjenosti magnetnega vezja in s tem toka, potrebnega skozi tuljavo, da se skozi to vezje izžene želeni tok.
Več predpostavk, ki so vključene v tovrstno izračunavanje, pa je v najboljšem primeru le približen vodnik za načrtovanje. Vpliv prepustnega medija na magnetno polje je mogoče prikazati, kot da zbada magnetne sile v sebe. Nasprotno se ponavadi širijo sile, ki segajo od območja visoke do ene z nizko prepustnostjo, in to se bo dogajalo na zračni reži. Tako se bo gostota toka, ki je sorazmerna s številom silij na enoto površine, v zračni reži zmanjšala s črtami, ki se na obeh straneh vrzeli ali obrobjo. Ta učinek se bo povečal za daljše vrzeli; grobi popravki se lahko upoštevajo zaradi upoštevanja učinka obrobja.
Prav tako se domneva, da je magnetno polje v celoti navzdol znotraj tuljave. Pravzaprav je vedno določen tok puščanja, ki ga predstavljajo magnetne sile okoli zunanje strani tuljave, ki ne prispevajo k magnetizaciji jedra. Pretok puščanja je na splošno majhen, če je prepustnost magnetnega jedra razmeroma velika.
V praksi je prepustnost magnetnega materiala odvisna od gostote toka v njem. Tako lahko izračun opravimo samo za dejanski material, če je na voljo dejanska krivulja magnetizacije ali, bolj uporabno, graf μ proti B.
Končno zasnova predvideva, da magnetno jedro ni namagnirano do nasičenja. Če ne bi bilo gostote pretoka v zračni reži v tej zasnovi, ne glede na to, koliko toka je bilo preneseno skozi tuljavo. Ti pojmi so nadalje razširjeni v naslednjih razdelkih o določenih napravah.
